一种单层宽带微带贴片天线阵列制造技术

本发明专利技术提供一种单层宽带微带贴片天线阵列，包括：多个阵元和折叠缝隙；所述折叠缝隙处于两个阵元之间，与相邻两阵元之间的距离相等；所述折叠缝隙包括横向短缝隙和纵向长缝隙；所述横向短缝隙和纵向长缝隙的端点垂直交叉循环连接。通过在两个阵元之间设置折叠缝隙，提高相邻阵元间的隔离度，从而减少每个阵元受其他阵元的影响，提高每个阵元对入射电磁波的幅度、相位响应的一致性，从而使基于天线阵列得到的定位信号更准确。阵列得到的定位信号更准确。阵列得到的定位信号更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种单层宽带微带贴片天线阵列


[0001]本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种单层宽带微带贴片天线阵列。

技术介绍

[0002]随着移动通信、自动驾驶、智慧工厂等产业的发展，对位置信息的需求日益普及，并且对于位置精度的要求越来越高。无线定位技术是位置获取的一种重要方式，其种类、方法较多，对于不同的场景往往采用不同的定位方法，目前主流的定位技术有RFID、Wi
‑
Fi、UWB、蓝牙等定位方式。
[0003]在无线定位系统中，距离、角度、速度等均是通过测量值计算获得的，因此相对准确的测量值才能保证定位系统的定位精度。天线位于无线定位系统的最前端，是接收信息的载体，通过天线可将空间电磁波信号转换成电信号，电信号的幅度、相位等信息即定位系统所需的测量值。基于角度参数估计的定位方法对天线阵列相位要求更严苛，需要尽可能准确地获得天线阵列各阵元在不同入射角度的相位值。但随着天线阵列阵元数量的增加，以及天线阵列阵元所处环境的差异，阵列中不同位置的阵元受到其它阵元及环境的影响，每个阵元对入射电磁波的幅度、相位响应均不同，从而造成的接收电信号幅度、相位差异,从而影响无线定位系统的定位精度。
[0004]因此，如何简单有效的减少阵列中不同位置的阵元受到其它阵元及环境的影响造成的相位差异，从而提高无线定位系统的定位精度是目前亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种单层宽带微带贴片天线阵列，用以解决现有技术中天线阵列中的阵元受到其他阵元以及环境的影响，造成每个阵元对入射电磁波的幅度、相位响应不同，从而造成的接收电信号幅度、相位差异，从而影响无线定位系统的定位精度的缺陷，实现减少天线阵列中的阵元之间的相互影响，减少阵元之间的相位差异，提高无线定位系统的定位精度。
[0006]本专利技术提供一种单层宽带微带贴片天线阵列，包括：多个阵元和折叠缝隙；
[0007]所述折叠缝隙处于两个阵元之间，与相邻两阵元之间的距离相等；
[0008]所述折叠缝隙包括横向短缝隙和纵向长缝隙；
[0009]所述横向短缝隙和纵向长缝隙的端点垂直交叉循环连接。
[0010]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述折叠缝隙的总长度为中心工作频率的半波长。
[0011]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述折叠缝隙包括至少一个横向短缝隙和至少一个纵向长缝隙，所述至少一个横向短缝隙和所述至少一个纵向长缝隙的总长度小于或等于中心工作频率的半波长。
[0012]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述横向短缝隙的宽度在0.5～1.5mm之间，所述纵向长缝隙的宽度在0.5～1.5mm之间。
[0013]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述多个阵元包括2个或2个以上工作阵元和2个虚阵元，所述2个虚阵元分别位于天线阵列的两端，所述2个或2个以上工作阵元位于所述2个虚阵元的中间位置。
[0014]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述虚阵元采用贴片电阻匹配。
[0015]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述阵元为单层介质基板微带贴片天线，所述单层介质基板微带贴片天线包括单层介质基板、开缝贴片天线单元和耦合馈电传输线；所述开缝贴片天线单元位于所述单层介质基板上层的覆铜层，通过接地短路针与单层介质基板下层的覆铜层连接接地，所述耦合馈电传输线通过接地短路针与所述开缝贴片天线单元的两个谐振腔相连，所述耦合馈电传输线用于给所述开缝贴片天线单元的两个谐振腔馈电。
[0016]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述折叠缝隙中心与开缝贴片天线单元中心的纵向距离在4～13mm之间。
[0017]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，所述开缝贴片天线单元包括辐射贴片天线，所述辐射贴片天线的中心相对的两侧均设有缝隙，所述缝隙以所述辐射贴片中心呈中心对称，所述缝隙包括匚字形缝隙，所述匚字形缝隙的长边与所述辐射贴片天线的非辐射边平行，所述匚字形缝隙的两个短边与所述辐射贴片天线的辐射边平行。
[0018]根据本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，两个相邻阵元的之间的间隔相等，为中心工作频率的半波长。
[0019]本专利技术提供的一种单层宽带微带贴片天线阵列，通过在两个阵元之间设置折叠缝隙，提高相邻阵元间的隔离度，从而简单有效地减少每个阵元受其他阵元的影响，提高每个阵元对入射电磁波的幅度、相位响应的一致性，从而使基于天线阵列得到的定位信号更准确。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术提供的天线阵列的正面结构示意图；
[0022]图2是本专利技术提供的天线阵列中工作阵元的回波损耗参数的示意图；
[0023]图3为本专利技术提供的天线阵列在无折叠缝隙时工作阵元间隔离度参数S12、S23的示意图；
[0024]图4为本专利技术提供的天线阵列在有折叠缝隙时，工作阵元间隔离度参数S12
’
、S23
’
的示意图；
[0025]图5为本专利技术提供的天线阵列在有折叠缝隙时，工作阵元间在4.9GHz频率处的相位一致性示意图。
[0026]附图标记：
[0027]1：工作阵元；2：工作阵元；3：工作阵元；
[0028]4：工作阵元；5：左虚阵元；6：右虚阵元；
[0029]7：折叠缝隙；8：非辐射边；9：辐射边；
[0030]10：垂直极化；
[0031]11：阵元1在不同工作频率对应的回波损耗值曲线；
[0032]12：阵元2在不同工作频率对应的回波损耗值曲线；
[0033]13：阵元3在不同工作频率对应的回波损耗值曲线；
[0034]14：阵元4在不同工作频率对应的回波损耗值曲线；
[0035]15：在无折叠缝隙时，阵元1与阵元2之间在不同工作频率处对应的隔离度S12曲线；
[0036]16：在无折叠缝隙时，阵元2与阵元3之间在不同工作频率处对应的隔离度S23曲线；
[0037]17：在有折叠缝隙时，阵元1与阵元2之间在不同工作频率处对应的隔离度S12
’
曲线；
[0038]18：在有折叠缝隙时，阵元2与阵元3之间在不同工作频率处对应的隔离度S23
’
曲线；
[0039]19：在4.9GHz频率处阵元2与阵元1的相位差值；
[0040]20：在4.9GHz频率处阵元3与阵元1的相位差值；
[0041]21：在4.9GHz频率处阵元4与阵元1的相位差值；
[0042]100：单层介质基板微带1020：单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层宽带微带贴片天线阵列，其特征在于，包括：多个阵元和折叠缝隙；所述折叠缝隙处于两个阵元之间，与相邻两阵元之间的距离相等；所述折叠缝隙包括横向短缝隙和纵向长缝隙；所述横向短缝隙和纵向长缝隙的端点垂直交叉循环连接。2.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线阵列，其特征在于，所述折叠缝隙的总长度小于或等于中心工作频率的半波长。3.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线阵列，其特征在于，所述折叠缝隙包括至少一个横向短缝隙和至少一个纵向长缝隙，所述至少一个横向短缝隙和所述至少一个纵向长缝隙的总长度小于或等于中心工作频率的半波长。4.根据权利要求1至3任一项所述的单层宽带微带贴片天线阵列，其特征在于，所述横向短缝隙的宽度在0.5～1.5mm之间，所述纵向长缝隙的宽度在0.5～1.5mm之间。5.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线阵列，其特征在于，所述多个阵元包括2个或2个以上工作阵元和2个虚阵元，所述2个虚阵元分别位于天线阵列的两端，所述2个或2个以上工作阵元位于所述2个虚阵元的中间位置。6.根据权利要求1所述的单层宽带微带贴片天线阵列，其特征在于，所述虚阵元采用贴片电阻匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海鹏，李艳，齐望东，徐佳，潘孟冠，贾兴华，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：